【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理，涉及一种微伏级信号采集识别方法及一种星载计算机。
技术介绍
1、目前星载计算机信号采集主要通过分压电路，依靠伏安法实现，此法受制于分压电路元器件精度以及温漂系数，无法满足检测控制精度要求高的应用场景。随着技术的不断发展，空间应用技术对微小信号采集随着应用需求的不断扩张提出了更高的要求，星载计算机对温度、位移、角度、速度等各种模拟信号不仅信号幅度更小，还在采集精度以及控制精度上提出了更高的需求，目前对于微伏级小信号的采集以及控制都不能满足实际的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种微伏级信号采集识别方法及一种星载计算机，从而解决现有技术中无法对微伏级信号精准采集识别的技术问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种微伏级信号采集识别方法，包括：
4、在信号检测过程中，将微伏级信号的差模干扰转化为共模干扰；
5、将检测到的信号进行两级放大，使得所述检测到的信号满足采样器的采集电压范围；
6、在数据分辨处理过程中，通过输出电压测试点的瞬时测量值的直流分量以及交流分量获得输出电压测试点的实测值以及微小信号的采集精度值，完成对于微伏级信号采集识别。
7、优选的，通过惠斯通桥式电路将微伏级信号的差模干扰转化为共模干扰；所述惠斯通桥式电路包括1个压电陶瓷应变片以及3个精密电阻，所述压电陶瓷应变片及精密电阻构成桥式电路的四个桥臂。
8、优选的，所
9、优选的，通过差分放大电路实现信号的一级放大，通过二阶有源低通滤波器实现信号的二级放大；所述二阶有源低通滤波器的截止频率不大于20khz。
10、优选的，所述数据分辨处理过程具体为：
11、在输出电压动态范围内，等间隔选取若干个输出电压测试点，在每个输出电压测试点，以50khz的抽样率对输出电压进行抽样，取5000个抽样点；
12、获取所述5000个抽样点的瞬时测量值的直流分量的平均值，该平均值为该输出电压测试点的电压实测值；
13、利用最小二乘法对所述电压实测值进行数据拟合，获取拟合曲线与电压实测值之间的偏差，获取所述5000个抽样点的瞬时测量值的交流分量，所述拟合曲线与电压实测值之间的偏差与所述交流分量均方差的极值为微小信号采集精度值。
14、一种微伏级信号分辨处理系统，包括：
15、预设模块：所述预设模块用于在输出电压动态范围内，等间隔选取若干个输出电压测试点，在每个输出电压测试点，以50khz的抽样率对输出电压进行抽样，取5000个抽样点；
16、第一数据处理模块：所述第一数据处理模块用于获取所述5000个抽样点的瞬时测量值的直流分量的平均值，该平均值为该输出电压测试点的电压实测值；
17、第二数据处理模块：所述第二数据处理模块用于利用最小二乘法对所述电压实测值进行数据拟合，获取拟合曲线与电压实测值之间的偏差，获取所述5000个抽样点的瞬时测量值的交流分量，所述拟合曲线与电压实测值之间的偏差与所述交流分量均方差的极值为微小信号采集精度值。
18、一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
19、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
20、一种微伏级信号采集识别系统，包括依次连接设置的信号检测单元、信号处理单元以及上述的一种微伏级信号分辨处理系统；
21、所述信号检测单元用于将微伏级信号的差模干扰转化为共模干扰；
22、所述信号处理单元用于将检测到的信号进行放大，使得所述检测到的信号满足采样器的采集电压范围。
23、一种星载计算机，包括有上述的微伏级信号采集识别系统。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
25、一种微伏级信号采集识别方法，首先在信号检测过程中引入差模电容提供最短路径，使差模干扰信号被旁路，来将微伏级信号的差模干扰转化为共模干扰，使得后续电路方便通过滤波、屏蔽等措施消除共模干扰产生的影响。然后在信号处理过程中，将检测到的信号进行放大，使得所述检测到的信号满足采样器的采集电压范围，经过一级信号放大，消除了信号检测过程中出现的共模干扰，实现了第一级信号增强，同时消除电源质量对输出信号带来的影响。经过二级信号放大后消除高频噪声对信号精度造成的影响，并且实现微小信号的第二级增强，同时对信号进行限幅，满足ad采集需求。另外，在数据分辨处理过程中，通过输出电压测试点的瞬时测量值的直流分量以及交流分量获得输出电压测试点的实测值以及微小信号的采集精度值，使得采样精度可达10μv，本专利技术中的技术方案降低了环境噪声等对微小信号产生的影响，大幅提高了微小信号采集识别的精度。可为星载计算机数字图像采集、温度系统控制的温度、位移、角度等微小信号提供高精度、低噪声、高可靠的采集识别技术，大幅提高了信号采集的精度，满足星载计算机的需求。
26、进一步的，所述压电陶瓷应变片的内阻为350ω；所述精密电阻的阻值均为350ω，所述精密电阻的容差为0.01ω，可有效降低温度对于测试结果的影响。
27、进一步的，通过二阶有源低通滤波器实现检测到的信号的二级放大，可使得放大后的信号满足ad采集范围，二阶有源低通滤波器的截止频率不大于20khz，可滤除高频噪声。
28、进一步的，在每个输出电压测试点，以50khz的抽样率对输出电压进行抽样，取5000个抽样点，该抽样点个数可使得测试结果更真实反映模拟信号。
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1.一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，通过惠斯通桥式电路将微伏级信号的差模干扰转化为共模干扰；所述惠斯通桥式电路包括1个压电陶瓷应变片以及3个精密电阻，所述压电陶瓷应变片及精密电阻构成桥式电路的四个桥臂。
3.根据权利要求2所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，所述压电陶瓷应变片的内阻为350Ω；所述精密电阻的阻值均为350Ω，所述精密电阻的容差为0.01Ω。
4.根据权利要求1所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，通过差分放大电路实现信号的一级放大，通过二阶有源低通滤波器实现信号的二级放大；所述二阶有源低通滤波器的截止频率不大于20KHz。
5.根据权利要求1所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，所述数据分辨处理过程具体为：
6.一种微伏级信号分辨处理系统，其特征在于，包括：
7.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5中所述方法的步骤。
9.一种微伏级信号采集识别系统，其特征在于，包括依次连接设置的信号检测单元、信号处理单元以及权利要求6中所述的一种微伏级信号分辨处理系统；
10.一种星载计算机，其特征在于，包括有权利要求9中所述的微伏级信号采集识别系统。
...【技术特征摘要】
1.一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，通过惠斯通桥式电路将微伏级信号的差模干扰转化为共模干扰；所述惠斯通桥式电路包括1个压电陶瓷应变片以及3个精密电阻，所述压电陶瓷应变片及精密电阻构成桥式电路的四个桥臂。
3.根据权利要求2所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，所述压电陶瓷应变片的内阻为350ω；所述精密电阻的阻值均为350ω，所述精密电阻的容差为0.01ω。
4.根据权利要求1所述的一种微伏级信号采集识别方法，其特征在于，通过差分放大电路实现信号的一级放大，通过二阶有源低通滤波器实现信号的二级放大；所述二阶有源低通滤波器的截止频率不大于20khz。
5.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪妍冰，沈欣，李广平，刘曦，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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